di Ding Yiting, Quotidiano del Popolo

Un'importante pietra miliare nell'innovazione delle energie rinnovabili sta prendendo forma nelle vaste distese di Alxa, nella Regione Autonoma della Mongolia Interna, nella Cina settentrionale. Il più grande aquilone generativo d'alta quota del mondo, un sistema eolico aereo di 5.000 metri quadrati, ha recentemente completato tutti i test programmati e ottenuto un recupero stabile a mezz'aria. Questa svolta rappresenta un passo significativo verso l'applicazione ingegneristica della tecnologia eolica d'alta quota in Cina.

La generazione di energia eolica d'alta quota cattura l'energia eolica ad altitudini superiori a 300 metri utilizzando sistemi aerei per convertire il vento in elettricità. Il processo assomiglia al lancio e al recupero di un enorme aquilone. Un pallone ad elio solleva il sistema fino all'altitudine desiderata, dove la calotta di cattura si dispiega e inizia una serie di manovre aeree controllate. Questi movimenti generano tensione lungo il cavo principale, che aziona i generatori a terra per produrre elettricità.

Quanto è efficiente questa centrale elettrica aerea?

Secondo Cao Lun, comandante in capo del progetto nazionale cinese di ricerca e sviluppo per l'energia eolica ad alta quota, il sistema è progettato con una capacità nominale di 5 megawatt. In ogni ciclo operativo di 20 minuti, l'aquilone sale da 500 a 3.000 metri e torna indietro, generando circa 500 kilowattora di elettricità. In condizioni operative normali, potrebbe produrre fino a 10 milioni di kilowattora all'anno, equivalenti a un risparmio di circa 3.000 tonnellate di carbone standard.

A livello globale, si stanno perseguendo due principali approcci tecnologici per l'energia eolica ad alta quota: la generazione aerea e la generazione a terra. La differenza sta nella posizione del generatore. I sistemi aerei integrano i generatori direttamente sulla piattaforma di volo, mentre i sistemi a terra, come quello testato ad Alxa, posizionano il generatore a terra e utilizzano dispositivi aerei come aquiloni o dirigibili per catturare il vento e generare energia tramite cavi vincolati.

Sebbene il concetto sia meccanicamente semplice, l'implementazione pratica è estremamente impegnativa. Il sistema deve resistere a wind shear, turbolenze e condizioni meteorologiche avverse. La copertura di 5.000 metri quadrati copre un'area paragonabile a circa una dozzina di campi da basket standard, rendendo l'implementazione estremamente impegnativa. Durante il funzionamento, l'argano a terra avvolge il cavo a velocità comprese tra 50 e 60 chilometri orari.

Perché puntare sull'energia eolica ad alta quota quando i parchi eolici convenzionali sono già ben consolidati?

"I venti ad alta quota offrono una maggiore densità energetica, una maggiore stabilità direzionale e una più ampia disponibilità geografica. Le loro riserve teoriche superano di oltre 100 volte il consumo globale di elettricità", ha spiegato Huo Shaolei, esperto tecnico senior presso China Power Engineering Consulting Group Co., Ltd.

Rispetto ai tradizionali sistemi onshore, l'energia eolica ad alta quota può ridurre l'utilizzo di terreno e acciaio fino al 90% e abbassare i costi di produzione di elettricità di circa il 30%. Huo ha osservato che l'energia eolica ad alta quota rimane un segmento poco sviluppato del settore delle energie rinnovabili, ma con l'avanzare delle tecnologie e la riduzione dei costi, le sue prospettive commerciali sono molto promettenti.

"Il nostro prossimo passo è condurre test che coinvolgono più sistemi di aquiloni e avviare sperimentazioni di generazione di energia entro la fine del prossimo anno", ha aggiunto.

Attualmente, la Cina detiene un portafoglio di diritti di proprietà intellettuale indipendenti per il suo modello di energia eolica ad alta quota con base a terra, basato su aquiloni a scala, garantendo capacità autosufficienti lungo l'intera filiera industriale.

Il più grande aquilone eolico ad alta quota del mondo, con una superficie di 5.000 metri quadrati. (Foto/Chai Siyu)